JP4637165B2 - Fall detection method and fall detection device - Google Patents

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Description

本発明は、磁気ディスクを搭載した携帯型電子機器等の落下保護に利用できる落下検知方法および落下検知装置に関する。   The present invention relates to a fall detection method and a fall detection apparatus that can be used for fall protection of a portable electronic device or the like equipped with a magnetic disk.

携帯型電子機器等はその性格上、誤って落下させられる危険性が高い。ノートパソコンや一部のディジタル音楽プレーヤのように磁気ディスクを内蔵しているものは、特に衝撃に対してデリケートであり、落下に備えた保護策が必要である。このような保護策が特許文献１及び特許文献２に記載されている。特許文献１では、３軸加速度センサーを備え、加速度信号が３軸共に略零の小さな加速度になり、それがある時間継続したときに自由落下中であると判断して、磁気ヘッドを退避領域に移動させて、落下衝突時の衝撃による磁気ディスクの破壊を防止している。特許文献２では、３軸加速度の合成ベクトルの大きさが９０ミリ秒以上にわたってある閾値を超えたときに落下を検知して、磁気ヘッドを退避領域に移動させて落下衝突時の衝撃による磁気ディスクの破壊を防止している。
特開２０００−２４１４４２号公報 米国特許第５９８２５７３号明細書 Due to the nature of portable electronic devices, there is a high risk of being dropped accidentally. Those with a built-in magnetic disk, such as notebook computers and some digital music players, are particularly sensitive to shocks and require protection measures against falling. Such protection measures are described in Patent Document 1 and Patent Document 2. In Patent Document 1, a three-axis acceleration sensor is provided, and the acceleration signal is a small acceleration of almost zero for all three axes. It is moved to prevent destruction of the magnetic disk due to impact at the time of falling collision. In Patent Document 2, when a magnitude of a combined vector of three-axis acceleration exceeds a certain threshold for 90 milliseconds or more, a drop is detected, and a magnetic disk is moved by a shock at the time of a drop collision by moving a magnetic head to a retreat area. To prevent destruction.
JP 2000-241442 A US Pat. No. 5,982,573

携帯型電子機器等が手から滑り落ち始める時や落下途中で、機器が人や物に触れた時などは、一時的に完全な自由落下状態から外れることがある。そのような場合、特許文献１および２に開示された技術では落下検知を見逃すことがある。これは小さな加速度が継続する時間の計測が人や物に触れて途中でリセットされることによるものである。物を誤って落としそうになったとき、人はそれを防ごうと反射的に動作を行い、それに伴い、一時的に完全な自由落下状態から外れる「不完全自由落下」が発生する可能性が極めて高い。   When a portable electronic device or the like starts to slide down from a hand, or when the device touches a person or an object during the fall, the device may be temporarily out of a completely free fall state. In such a case, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 may miss the fall detection. This is because the measurement of the time during which the small acceleration continues is reset in the middle of touching a person or an object. When an object is accidentally dropped, a person acts reflexively to prevent it, and this may cause an "incomplete free fall" that temporarily deviates from a complete free fall state. Extremely expensive.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、落下途中に人や物に触れた時にも高い確度で落下を判定できる落下検知方法および落下検知装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fall detection method and a fall detection apparatus that can determine fall with high accuracy even when a person or an object is touched during the fall.

本発明の落下検知方法は、加速度センサーを備え磁気ディスクを搭載した携帯型電子機器等が落下を始めて、落下の途中で何かに接触して落下が一時的に止まったとき、その一時的な落下の停止がある時間（「第一の所定時間」ということがある。）以上続けば落下がそこで終わったと判断し、一時的な落下が停まってもそれが短い時間であればその一時的な落下の前に起こっていた落下から継続して落下が続いていると判断をし、継続した落下がその携帯型電子機器等にダメッジを与える怖れのある時間（「第二の所定時間」ということがある。第二の所定時間はダメッジを与えるおそれのある落下時間から退避処置をする余裕を差し引いた時間とするのが正確である。）続いている場合は、退避などの対策を取れるようにする。   The fall detection method of the present invention is such that when a portable electronic device or the like equipped with an acceleration sensor and mounted with a magnetic disk starts to fall and touches something in the middle of the fall and the fall temporarily stops, If the fall stops for a certain period of time (sometimes referred to as the “first predetermined time”), it is determined that the fall has ended, and even if the temporary fall stops, Judgment that the fall has continued from the fall that had occurred before the last fall, and the fear that the continued fall would damage the portable electronic device (“second predetermined time”) It is accurate to set the second predetermined time to the time when the margin for evacuation is subtracted from the fall time that may cause damage.) If it continues, measures such as evacuation can be taken. Like that.

本発明の落下検知方法では更に、携帯型電子機器等に取り付けられている加速度センサーからの出力が落下に相当するものであっても、その出力がある短い時間（「第三の所定時間」ということがある。）よりも短い場合は電子機器等に振動が加えられているものと判断して落下に対応する処置をとらないようにすることが好ましい。   Further, in the fall detection method of the present invention, even if the output from the acceleration sensor attached to the portable electronic device or the like corresponds to the fall, the output is a short time (referred to as “third predetermined time”). If it is shorter than that, it is preferable that it is determined that vibration is applied to the electronic device or the like and no measures are taken to cope with the fall.

本発明の落下検知方法は、加速度センサーを用いて加速度センサーに印加されている加速度を連続したタイミング毎に測定し、測定した加速度をある閾値と比較して落下に相当した値（「落下加速度」ということがある。）であるか落下に相当しない値（「非落下加速度」ということがある。）であるかを判定し、
タイミング毎に測定した加速度が落下加速度の時には、タイミング毎に測定した加速度が連続して落下加速度となっている時間を出力継続時間とし、出力継続時間を第二の所定時間と比較し、
出力継続時間が第二の所定時間に達するまでは加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をするステップに戻り、
出力継続時間が第二の所定時間に達したら落下と判定し、
タイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、タイミング毎に測定した加速度が、その前に落下加速度であったとき以来、連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較し、
出力中断時間が第一の所定時間に達していないときにはその直前の出力継続時間を出力中断時間で修正し加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップに戻り、
出力中断時間が第一の所定時間に達していたら落下が止まったと判定する。The fall detection method of the present invention uses an acceleration sensor to measure the acceleration applied to the acceleration sensor at each successive timing, and compares the measured acceleration with a certain threshold value ("fall acceleration"). Or a value that does not correspond to a fall (sometimes referred to as “non-fall acceleration”),
When the acceleration measured at each timing is the fall acceleration, the time when the acceleration measured at each timing is continuously falling acceleration is set as the output duration, and the output duration is compared with the second predetermined time.
Until the output duration reaches the second predetermined time, the process returns to the step of comparing and determining the measurement of the acceleration and the threshold value of the measured acceleration,
When the output duration time reaches the second predetermined time, it is determined that it has dropped
When the acceleration measured at each timing is a non-falling acceleration, the time during which the acceleration measured at each timing has been a non-falling acceleration since the time when it was the falling acceleration before that time is the output interruption time, and output Compare the interruption time with the first predetermined time,
When the output interruption time has not reached the first predetermined time, the output continuation time immediately before is corrected with the output interruption time, and the measurement returns to the step of comparing the measured acceleration with the threshold value of the measured acceleration.
If the output interruption time has reached the first predetermined time, it is determined that the fall has stopped.

測定した加速度を比較する閾値は、重力加速度よりも小さい値とし、加速度が閾値と同等もしくは小さいときに落下加速度であると判定し、加速度が閾値よりも大きいときに非落下加速度であると判定する。加速度センサーを装備した携帯型電子機器等が落下しているときには運動加速度と重力加速度とが相殺して、理論上は加速度センサーには加速度がかからないが、閾値を重力加速度（９．８ｍ／ｓ２）の２０〜６０％、好ましくは重力加速度のほぼ４０％とすることによって、オフセットの影響を避けることができる。The threshold for comparing the measured acceleration is set to a value smaller than the gravitational acceleration. When the acceleration is equal to or smaller than the threshold, the fall acceleration is determined. When the acceleration is greater than the threshold, the non-fall acceleration is determined. . When a portable electronic device or the like equipped with an acceleration sensor is falling, the motion acceleration and the gravitational acceleration cancel each other, and although the acceleration sensor is theoretically not accelerated, the threshold is set to the gravitational acceleration (9.8 m / s 2 20-60%, preferably about 40% of the gravitational acceleration, the influence of offset can be avoided.

本発明の前記落下検知方法において、出力中断時間と第一の所定時間とを比較するステップで、出力中断時間が第一の所定時間に達していないときには測定した加速度が落下加速度であると見なしてその直前の出力継続時間に出力中断時間を加えて出力継続時間を修正して加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップに戻るのが好ましい。   In the fall detection method of the present invention, in the step of comparing the output interruption time with the first predetermined time, when the output interruption time does not reach the first predetermined time, the measured acceleration is regarded as the fall acceleration. It is preferable that the output continuation time is added to the output continuation time immediately before that to correct the output continuation time and return to the step of comparing and determining the measurement of acceleration and the threshold value of the measured acceleration.

本発明の前記落下検知方法において、加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップでタイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、測定した加速度がその前に非落下加速度であった時から連続して落下加速度であった時間を予備継続時間として、予備継続時間を第三の所定時間と比較し、
予備継続時間が第三の所定時間に達していないときは落下が止まったと判定し、
予備継続時間が第三の所定時間に達している場合は、タイミング毎に測定した加速度が連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較するステップに進むのが好ましい。In the fall detection method of the present invention, when the acceleration measured at each timing in the step of comparing and measuring the acceleration and the threshold of the measured acceleration is a non-falling acceleration, the measured acceleration is not dropped before that The time that has been a continuous acceleration from the time of the acceleration as the preliminary duration, the preliminary duration is compared with the third predetermined time,
When the preliminary duration has not reached the third predetermined time, it is determined that the fall has stopped,
When the preliminary duration has reached the third predetermined time, the time during which the acceleration measured at each timing is continuously non-falling acceleration is defined as the output interruption time, and the output interruption time is defined as the first predetermined time. It is preferable to proceed to the comparing step.

本発明の落下検知方法で、加速度センサーが直交した３軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、測定した各軸方向の加速度の２乗和あるいは２乗和平方根を閾値と比較することができる。あるいは、測定した各軸方向の加速度それぞれを閾値と比較することができる。   In the fall detection method of the present invention, the acceleration sensor measures the acceleration in each axial direction of the three-axis coordinate system orthogonal to each other, and compares the square sum or square sum of the squares of the measured accelerations in each axial direction with a threshold value. it can. Alternatively, each measured acceleration in each axial direction can be compared with a threshold value.

携帯型電子機器等が落下途中に人や物に触れた時などに、加速度センサーが測定した落下加速度に相当した出力が一時的に中断するが、落下加速度に相当した出力の中断時間が短く第一の所定時間未満に回復した時には、その間の出力中断時間を修正した出力継続時間となるので、落下加速度に相当した出力の中断の影響を受けることなく落下加速度の出力継続時間、すなわち落下の継続時間を判定でき、落下途中に人や物に触れた時にも高い確度で落下を判定できる。第一の所定時間は落下加速度の中断を修正できる最長の出力中断時間に相当し、第一の所定時間を第二の所定時間の１／２以下にすることで、上下振動などの非落下条件で発生する断続した小加速度検知出力の過剰補正による落下誤判定が起き難いようにできる。   When a portable electronic device touches a person or an object during the fall, the output corresponding to the fall acceleration measured by the acceleration sensor is temporarily interrupted, but the output interrupt time corresponding to the fall acceleration is short. When it recovers to less than one predetermined time, it becomes the output continuation time after correcting the output interruption time during that period, so the output continuation time of the fall acceleration without being affected by the output interruption corresponding to the drop acceleration, that is, the continuation of the fall The time can be judged, and the fall can be judged with high accuracy even when a person or an object is touched during the fall. The first predetermined time corresponds to the longest output interruption time that can correct the interruption of the fall acceleration. By setting the first predetermined time to ½ or less of the second predetermined time, non-falling conditions such as vertical vibration It is possible to make it difficult for erroneous fall determination to occur due to excessive correction of the intermittent small acceleration detection output generated in step S2.

落下加速度に相当した出力が中断し、すなわち非落下加速度に相当した出力が短時間（第一の所定時間よりも短い時間）出たときの出力継続時間の修正は、その中断している間も落下が継続していたとみなして修正前の出力継続時間に出力中断時間を加えてそれを出力継続時間とすることが好ましい。また、落下加速度に相当した出力が短時間のみ出て、その後落下加速度がなくなった場合には、落下加速度が継続していた時間を予備継続時間として、予備継続時間を第一の所定時間よりも更に短い第三の所定時間と比較することによって、上下振動などによって短時間だけ落下加速度に相当した出力が出たときに誤判定を避けることができる。   When the output corresponding to the fall acceleration is interrupted, that is, when the output corresponding to the non-fall acceleration is issued for a short time (a time shorter than the first predetermined time), the correction of the output continuation time is performed while the output is interrupted. It is preferable to consider that the fall has continued and add the output interruption time to the output continuation time before the correction to obtain the output continuation time. In addition, when the output corresponding to the fall acceleration is output for a short period of time and the fall acceleration disappears after that, the time during which the fall acceleration has continued is set as the preliminary duration, and the preliminary duration is set to be shorter than the first predetermined time. Further, by comparing with a shorter third predetermined time, an erroneous determination can be avoided when an output corresponding to the fall acceleration is generated for a short time due to vertical vibration or the like.

本発明の加速度検知装置は、印加されている加速度を連続したタイミング毎に測定する加速度センサーと、
測定した加速度をある閾値と比較して測定した加速度が落下加速度か非落下加速度かを判定し、その判定結果を出力する出力検知手段と、
出力検知手段からの出力が落下加速度に相当した出力の場合にはその出力を受けて、落下加速度に相当した出力が連続している時間を計測して出力継続時間とし、出力継続時間を第二の所定時間と比較し、
出力継続時間が第二の所定時間に達したら落下との判定結果を出力する
出力継続時間判定手段と、
出力検知手段からの出力が非落下加速度に相当した出力の場合にはその出力を受けて、非落下加速度に相当した出力が、その前に落下加速度であったとき以来、連続している時間を計測して出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較し、
出力中断時間が第一の所定時間に達していない時には落下加速度に相当した出力が継続していると見なしてその直前の出力継続時間に出力中断時間を加えて出力継続時間を修正し、
出力中断時間が第一の所定時間に達しておれば落下が止まったとの判定結果を出力する
出力中断修正手段とを有する。The acceleration detection device of the present invention includes an acceleration sensor that measures applied acceleration at each successive timing;
An output detection means for comparing the measured acceleration with a certain threshold value to determine whether the measured acceleration is falling acceleration or non-falling acceleration, and outputting the determination result;
When the output from the output detection means is an output corresponding to the fall acceleration, the output is received, and the time during which the output corresponding to the fall acceleration is continued is measured and set as the output duration. Compared to the predetermined time of
An output duration determination means for outputting a determination result of falling when the output duration reaches a second predetermined time;
When the output from the output detection means corresponds to non-falling acceleration, the output is received, and the continuous time since the output corresponding to non-falling acceleration was the falling acceleration before that. Measure the output interruption time, compare the output interruption time with the first predetermined time,
When the output interruption time has not reached the first predetermined time, it is assumed that the output corresponding to the fall acceleration is continued, and the output interruption time is corrected by adding the output interruption time to the output duration immediately before that,
Output interruption correction means for outputting a determination result that the fall has stopped if the output interruption time has reached the first predetermined time.

本発明の前記落下検知装置が、
前回に非落下加速度に相当した出力を受けてからそれまでの落下加速度に相当した出力が連続していた時間を予備継続時間として、予備継続時間を第三の所定時間と比較し、
予備継続時間が第三の所定時間に達していない場合は、落下が止まったとの判定を行い、
予備継続時間が第三の所定時間に達している場合は、予備継続時間をリセットして、出力検知手段からの非落下加速度に相当した出力を出力中断修正手段に伝える
予備継続時間判定手段を更に有していることが好ましい。The fall detection device of the present invention,
Compared with the third predetermined time, the preliminary duration is the time during which the output corresponding to the fall acceleration up to the previous time was received after the output corresponding to the non-falling acceleration last time,
If the preliminary duration has not reached the third predetermined time, determine that the fall has stopped,
If the preliminary duration has reached the third predetermined time, the preliminary duration determination unit further resets the preliminary duration and transmits an output corresponding to the non-falling acceleration from the output detection unit to the output interruption correction unit. It is preferable to have.

本発明の前記落下検知装置で、前記出力中断修正手段は、出力検知手段から落下加速度に相当した出力を受けたときにカウントをリセットし、出力検知手段から非落下加速度に相当した出力が連続している時間を計測するクロックカウンターを有することができる。そして、そのクロックカウンターのカウントを第一の所定時間に相当したカウントと比較し、
クロックカウンターのカウントが第一の所定時間に相当したカウントに達していないときには、落下加速度に相当した出力が継続していると見なしてその直前の出力継続時間にクロックカウンターのカウントを加えて出力継続時間を修正し、
クロックカウンターのカウントが第一の所定時間に相当したカウントに達したら落下が止まったとの判定結果を出力することができる。In the fall detection device of the present invention, the output interruption correction means resets the count when receiving an output corresponding to the fall acceleration from the output detection means, and an output corresponding to the non-fall acceleration continues from the output detection means. You can have a clock counter that measures the amount of time. Then, compare the count of the clock counter with the count corresponding to the first predetermined time,
When the count of the clock counter has not reached the count corresponding to the first predetermined time, it is assumed that the output corresponding to the fall acceleration is continuing, and the output is continued by adding the count of the clock counter to the immediately preceding output duration. Correct the time,
When the count of the clock counter reaches a count corresponding to the first predetermined time, it is possible to output a determination result that the fall has stopped.

また、本発明の落下検知装置で、出力中断修正手段は、遅延時間が第一の所定時間よりも短い遅延手段を複数個直列に連結した多段遅延手段を有することができる。出力検知手段の出力を多段遅延手段に通して得られる多段遅延手段の各遅延タップ出力と出力検知手段の出力との論理和を出力中断修正手段の出力とすることができる。   In the drop detection device of the present invention, the output interruption correcting means can include a multistage delay means in which a plurality of delay means having a delay time shorter than the first predetermined time are connected in series. The logical sum of each delay tap output of the multistage delay means obtained by passing the output of the output detection means through the multistage delay means and the output of the output detection means can be used as the output of the output interruption correction means.

本発明の落下検知装置で、前記加速度センサーが直交した３軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、前記出力検知手段が、加速度センサーが測定した各軸方向の加速度の２乗和あるいは２乗和平方根を閾値と比較することができる。あるいは、加速度センサーが測定した各軸方向の加速度それぞれを閾値と比較することができる。   In the fall detection device of the present invention, the acceleration sensor measures the acceleration in each axial direction of a three-axis coordinate system orthogonal to each other, and the output detection means measures the sum of squares of acceleration in each axial direction measured by the acceleration sensor or 2 The sum of squares can be compared to a threshold. Or each acceleration of each axial direction which the acceleration sensor measured can be compared with a threshold value.

本発明による落下検知方法および落下検知装置は、落下途中に人や物に触れたりして一時的に自由落下条件から外れるような落下状態でも、落下を見逃す危険性を無くし、高い確度で落下を判定できる。なお、本発明の効果は、加速度検知手段の校正方法や検知特性の如何に関わらず有効である。   The fall detection method and fall detection device according to the present invention eliminates the risk of missing a drop even if the fall is temporarily out of the free fall condition by touching a person or an object during the fall, and the fall is detected with high accuracy. Can be judged. The effects of the present invention are effective regardless of the calibration method of the acceleration detection means and the detection characteristics.

図１は、本発明の実施例１による落下検知装置をブロックダイヤグラムで示す図である。FIG. 1 is a block diagram showing a fall detection device according to Embodiment 1 of the present invention. 図２は、本発明の実施例１による落下検知装置に用いている出力検知手段の構成例をブロックダイヤグラムで示す図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the output detection means used in the drop detection device according to the first embodiment of the present invention. 図３Ａと図３Ｂとは、実施例1における加速度出力波形及び出力中断修正波形の例を示す説明図である。3A and 3B are explanatory diagrams illustrating an example of an acceleration output waveform and an output interruption correction waveform according to the first embodiment. 図４Ａと図４Ｂとは、本発明の実施例１で説明する落下検知装置で各段の出力を示す説明図である。FIG. 4A and FIG. 4B are explanatory diagrams showing the output of each stage in the drop detection device described in the first embodiment of the present invention. 図５は、実施例２で説明する本発明の落下検知のプロセスを示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the fall detection process of the present invention described in the second embodiment. 図６は、本発明の実施例３の落下検知装置に用いている出力中断修正手段と出力継続時間判定手段をブロックダイヤグラムで示す図である。FIG. 6 is a block diagram showing the output interruption correction means and the output duration determination means used in the drop detection device according to the third embodiment of the present invention. 図７は、本発明の実施例４の落下検知装置に用いている出力中断修正手段をブロックダイヤグラムで示す図である。FIG. 7 is a block diagram showing the output interruption correcting means used in the drop detection device according to the fourth embodiment of the present invention. 図８は、本発明の実施例５の落下検知装置をブロックダイヤグラムで示す図である。FIG. 8 is a block diagram showing the fall detection device according to the fifth embodiment of the present invention. 図９は、本発明の実施例６の落下検知装置をブロックダイヤグラムで示す図である。FIG. 9 is a block diagram showing the fall detection device according to the sixth embodiment of the present invention. 図１０は、本発明の実施例７で説明する本発明の落下検知方法のプロセスを示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing the process of the fall detection method of the present invention described in the seventh embodiment of the present invention. 図１１は、本発明の実施例８の落下検知装置に用いている出力中断修正手段をブロックダイヤグラムで示す図である。FIG. 11 is a block diagram showing the output interruption correcting means used in the drop detection device according to the eighth embodiment of the present invention. 図１２は、実施例８の落下検知装置の動作を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating the operation of the fall detection device according to the eighth embodiment. 図１３は、本発明の実施例９の落下検知装置に用いている出力中断修正手段と出力継続時間判定手段をブロックダイヤグラムで示す図である。FIG. 13: is a figure which shows the output interruption correction means and output continuation time determination means which are used for the fall detection apparatus of Example 9 of this invention with a block diagram.

符号の説明Explanation of symbols

１ （３軸）加速度センサー
２ 出力検知手段
３ 出力中断修正手段
４ 出力継続時間判定手段
３１、４１ クロックカウンター
３６ 遅延手段1 (3-axis) acceleration sensor 2 output detection means 3 output interruption correction means 4 output duration determination means 31 and 41 clock counter 36 delay means

本発明に係るさらに詳しい形態について、実施例を挙げて説明する。   Further detailed embodiments according to the present invention will be described with reference to examples.

図１に本発明による実施例１の落下検知装置をブロックダイヤグラムで示す。落下検知装置は、３軸加速度センサー１、出力検知手段２、出力中断修正手段３および出力継続時間判定手段４から構成されている。出力検知手段２は図２に示す構成をとり、３軸加速度センサー１で測定された３軸の加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚの絶対値のいずれもが、閾値Ｔｈと同等もしくは小さい時に落下加速度に相当する出力（「落下加速度」と略す。）２５を出す。図３に示すように、出力検知手段２の出力２５から落下加速度が消えた後に、落下加速度がある時間（第一の所定時間）内に回復した場合、出力中断修正手段３は落下加速度の出力継続時間を落下加速度の中断時間で修正して、修正した出力継続時間続いている落下加速度波形をその出力３５とする。すなわち、落下加速度出力の中断が第一の所定時間以上続いた時に落下加速度出力が消滅したと判定し、それ以外の時は落下加速度出力が継続していると判定し、その判定結果を出力する。出力継続時間判定手段４は、修正した出力３５が第二の所定時間以上継続した時に落下判定出力４５を発生する。   FIG. 1 is a block diagram showing a fall detection device according to a first embodiment of the present invention. The fall detection device includes a triaxial acceleration sensor 1, output detection means 2, output interruption correction means 3, and output duration determination means 4. The output detection means 2 has the configuration shown in FIG. 2 and corresponds to the fall acceleration when the absolute values of the triaxial accelerations Ax, Ay, and Az measured by the triaxial acceleration sensor 1 are equal to or smaller than the threshold Th. Output (abbreviated as “falling acceleration”) 25. As shown in FIG. 3, when the fall acceleration recovers within a certain time (first predetermined time) after the fall acceleration disappears from the output 25 of the output detection means 2, the output interruption correction means 3 outputs the fall acceleration. The duration is corrected by the fall acceleration interruption time, and the fall acceleration waveform continuing the corrected output duration is set as the output 35. In other words, it is determined that the fall acceleration output has disappeared when the suspension of the fall acceleration output continues for the first predetermined time or more, otherwise, it is determined that the fall acceleration output continues, and the determination result is output. . The output duration determination unit 4 generates a drop determination output 45 when the corrected output 35 continues for a second predetermined time or more.

第二の所定時間は、落下を判定する時間であり、落下の終了前に落下判定が出来るように設定する。更に厳密には、落下判定の対象とする高さからの落下所要時間から落下判定後の保護処理の所要時間を差し引いた時間よりも短くする。しかし、落下判定時間（第二の所定時間）を過度に短くすると、上下振動などの非落下による落下加速度を検知したときに落下と誤判定する確率が高まる。第一の所定時間を１０ミリ秒前後、第二の所定時間を１００ミリ秒前後に設定すると良好な結果が得られた。   The second predetermined time is a time for determining the fall, and is set so that the fall can be judged before the end of the fall. More strictly, the time is set to be shorter than the time obtained by subtracting the time required for the protection processing after the fall determination from the time required for the fall from the height to be subjected to the fall determination. However, if the drop determination time (second predetermined time) is excessively shortened, the probability of erroneously determining a drop is increased when a drop acceleration due to non-fall such as vertical vibration is detected. Good results were obtained when the first predetermined time was set around 10 milliseconds and the second predetermined time was set around 100 milliseconds.

図３に、加速度出力波形と出力中断修正済み波形の例を示す。図３Ａは出力検知手段２から出力された加速度出力２５の波形例を示し、図３Ｂは出力中断修正手段３で修正した出力３５の波形例を示す。図３Ａ、図３Ｂとも、波形を模式的に示している。図３Ａで、落下加速度出力がないときの出力２５をレベル０、落下加速度出力をレベル１として表示している。図３Ａに示す波形では、落下開始直後に落下加速度出力が２回中断している。落下加速度出力の中断は、手を滑り落ち始める時及び途中で人や物に触れた時などに、一時的に自由落下条件から外れたことにより生じる。出力中断を修正した加速度出力３５は図３Ｂに示す波形のように、落下の始まりから落下の終了までの時間を１０ミリ秒前後に設定された第一の所定時間延長された時までレベル１の状態が継続する。   FIG. 3 shows an example of an acceleration output waveform and an output interruption corrected waveform. 3A shows a waveform example of the acceleration output 25 output from the output detection means 2, and FIG. 3B shows a waveform example of the output 35 corrected by the output interruption correction means 3. 3A and 3B schematically show waveforms. In FIG. 3A, the output 25 when there is no fall acceleration output is displayed as level 0, and the fall acceleration output is displayed as level 1. In the waveform shown in FIG. 3A, the drop acceleration output is interrupted twice immediately after the drop starts. The interruption of the fall acceleration output occurs when the user falls out of the free fall condition temporarily, for example, when the hand begins to slide down and when a person or object is touched on the way. As shown in the waveform of FIG. 3B, the acceleration output 35 corrected for the output interruption is level 1 until the time from the start of the fall to the end of the fall is extended for a first predetermined time set to about 10 milliseconds. The state continues.

図４Ａは、加速度出力の出力中断を修正できる例で、図４Ｂは、修正できない例を示す。図４で、符号２５は出力検知手段２からの加速度出力、符号３５は出力中断修正手段３で出力中断を修正した加速度出力、符号４５は出力継続時間判定手段４からの落下判定出力を示し、Ｔ１が第一の所定時間、Ｔ２が第二の所定時間、Ｔ３が落下判定後の保護処理に費やし得る時間を意味している。図４Ａに示す例において、加速度出力２５では落下加速度出力が中断しているがＴ１よりも短い時間に回復しているので、修正済み加速度出力３５では出力中断が修正されている。そして、修正済み加速度出力３５の継続時間がＴ２に達した時刻で、落下判定出力４５が発生している。図４Ｂに示す例において、落下加速度出力２５が途中でＴ１よりも長い時間途切れており、修正した加速度出力３５でも出力中断が残っている。修正した加速度出力３５に出力中断が残っているために、修正した加速度出力３５の継続時間がＴ２に達しないので、落下判定出力４５の発生がない。Ｔ１より短い出力中断が複数回有るような場合では、図４Ａに示した例と同様に、出力中断が修正される。これにより、人や物に触れながら落下するケースであっても落下を見逃すことなく検知できる。   FIG. 4A shows an example in which output interruption of acceleration output can be corrected, and FIG. 4B shows an example in which correction cannot be made. 4, reference numeral 25 denotes an acceleration output from the output detection means 2, reference numeral 35 denotes an acceleration output obtained by correcting the output interruption by the output interruption correction means 3, and reference numeral 45 denotes a fall determination output from the output duration determination means 4. T1 means the first predetermined time, T2 means the second predetermined time, and T3 means the time that can be spent for the protection processing after the fall determination. In the example shown in FIG. 4A, the fall acceleration output is interrupted in the acceleration output 25 but recovered in a time shorter than T1, so the output interruption is corrected in the corrected acceleration output 35. Then, the drop determination output 45 is generated at the time when the duration of the corrected acceleration output 35 reaches T2. In the example shown in FIG. 4B, the fall acceleration output 25 has been interrupted for a time longer than T1 in the middle, and output interruption remains even in the corrected acceleration output 35. Since output interruption remains in the corrected acceleration output 35, the duration of the corrected acceleration output 35 does not reach T 2, so that no drop determination output 45 is generated. In the case where there are a plurality of output interruptions shorter than T1, the output interruption is corrected as in the example shown in FIG. 4A. Thereby, even if it is a case falling while touching a person or an object, it can detect without missing a fall.

出力検知手段２は、前述した３軸の加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚの絶対値のいずれもが、閾値Ｔｈと同等もしくは小さい時に落下加速度出力２５を出力することに限定されない。３軸加速度の２乗和を閾値Ｔｈと比較判定することもできる。あるいは、３軸加速度の絶対値の和を閾値Ｔｈと比較判定した結果と、３軸加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚの絶対値のいずれをも閾値Ｔｈと比較判定した結果との論理積を加速度出力とすることもできる。この様に、複数の方式を組み合わせて加速度出力を得ることができる。３軸加速度センサーに印加されている加速度の大きさが、重力加速度よりも小さい所定の値（閾値）よりも大であるかどうかを判定することができれば良い。   The output detection means 2 is not limited to outputting the fall acceleration output 25 when the absolute values of the three-axis accelerations Ax, Ay, Az described above are equal to or smaller than the threshold value Th. The sum of squares of the three-axis acceleration can be compared with the threshold value Th. Alternatively, the acceleration output is the logical product of the result of comparing and determining the sum of the absolute values of the triaxial acceleration with the threshold Th and the result of comparing and determining the absolute values of the triaxial accelerations Ax, Ay, and Az with the threshold Th. You can also Thus, an acceleration output can be obtained by combining a plurality of methods. It is only necessary to determine whether the magnitude of the acceleration applied to the three-axis acceleration sensor is larger than a predetermined value (threshold value) smaller than the gravitational acceleration.

図１から図４を参照して説明した実施例１の落下検知装置の働きを図５のフローチャートを参照しながら説明する。   The operation of the drop detection device according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4 will be described with reference to the flowchart of FIG.

出力検知手段２からの加速度出力２５の出力中断時間をカウントするために、出力中断修正手段３は出力中断時間カウンターを備えている。出力検知手段２の出力２５から落下加速度が消えた後に出力中断時間カウンターは落下加速度が中断している時間をカウントし、第一の所定時間と比較判定をする。出力検知手段２からの加速度出力２５の出力継続時間をカウントするために、出力継続時間判定手段４は出力継続時間カウンターを備えている。出力検知手段２の出力２５からの落下加速度が中断している時間が、第一の所定時間よりも短いかどうかを判定するために、出力中断時間カウンターのカウントが第一の所定時間と比較して短い場合には、出力中断時間カウンターのカウントを用いて出力継続時間カウンターのカウントを修正して、修正した出力継続時間とする。出力継続時間カウンターのカウントの修正は、通常出力中断時間カウンターのカウントを出力継続時間カウンターのカウントに加える。出力継続時間カウンターは落下加速度が継続している時間をカウントし、出力継続時間カウンターのカウントを第二の所定時間と比較判定をする。   In order to count the output interruption time of the acceleration output 25 from the output detection means 2, the output interruption correction means 3 includes an output interruption time counter. After the fall acceleration disappears from the output 25 of the output detection means 2, the output interruption time counter counts the time during which the fall acceleration is interrupted, and makes a comparison determination with the first predetermined time. In order to count the output duration of the acceleration output 25 from the output detection unit 2, the output duration determination unit 4 includes an output duration counter. In order to determine whether or not the time when the fall acceleration from the output 25 of the output detection means 2 is interrupted is shorter than the first predetermined time, the count of the output interruption time counter is compared with the first predetermined time. If the output duration is short, the output duration counter is used to correct the output duration counter to obtain the corrected output duration. To correct the output duration counter count, the normal output interruption time counter count is added to the output duration counter count. The output duration counter counts the time during which the fall acceleration continues, and compares the output duration counter with the second predetermined time.

図５のフローチャートでは、落下加速度の測定の最初に出力継続時間カウンターと出力中断時間カウンターとをリセットする（ステップ１０１）。３軸加速度センサー１からの出力をクロックの連続したタイミング毎に測定（ステップ１０２）して、出力検知手段２では加速度センサー出力を実施例１で説明したようにある閾値と比較して落下に相当した値か落下に相当しない値であるかを判定する（ステップ１０３）。その出力２５を出力中断修正手段３が受けて、タイミング毎に測定した加速度が落下加速度の時には、ステップ１０４に進んで出力中断時間カウンターをリセットして、その出力を出力継続時間判定手段４に伝える。出力継続時間判定手段４では、出力継続時間カウンターのカウントに落下加速度の時間幅あるいは１カウントを加えて（ステップ１０５）、出力継続時間カウンターのカウントを第二の所定時間と比較する（ステップ１０６）。ステップ１０６で、出力継続時間カウンターのカウントが第二の所定時間に達しておれば、ステップ１０７に進んで落下判定を行う。ステップ１０６で、出力継続時間カウンターが第二の所定時間に達していない場合には、ステップ１０２に戻り次のタイミングで加速度を測定する。   In the flowchart of FIG. 5, the output duration time counter and the output interruption time counter are reset at the beginning of the fall acceleration measurement (step 101). The output from the triaxial acceleration sensor 1 is measured at each successive timing of the clock (step 102), and the output detection means 2 compares the acceleration sensor output with a certain threshold as described in the first embodiment and corresponds to a fall. It is determined whether or not the value is equivalent to falling (step 103). When the output interruption correction means 3 receives the output 25 and the acceleration measured at each timing is a drop acceleration, the process proceeds to step 104 to reset the output interruption time counter and transmit the output to the output duration determination means 4. . The output duration determination means 4 adds the time width of the fall acceleration or 1 count to the count of the output duration counter (step 105), and compares the count of the output duration counter with the second predetermined time (step 106). . If the count of the output continuation time counter has reached the second predetermined time at step 106, the routine proceeds to step 107, where drop determination is performed. If the output duration counter has not reached the second predetermined time in step 106, the process returns to step 102 and the acceleration is measured at the next timing.

ステップ１０３の判定で出力が落下加速度となっていない場合には、その出力２５を出力中断修正手段３が受けて、出力中断時間カウンターのカウントに非落下加速度の時間幅あるいは１カウントを加えて（ステップ１１０）、出力中断時間カウンターのカウントを第一の所定時間と比較する（ステップ１１１）。ステップ１１１で、出力中断時間カウンターのカウントが第一の所定時間に達しておれば、落下が消滅したことになり、落下加速度の最初のステップへ戻る。ステップ１１１で、出力中断時間カウンターのカウントが第一の所定時間に達していない場合は、出力中断時間カウンターのカウントを用いて出力継続時間カウンターのカウントを修正して（ステップ１２１）、ステップ１０２に戻り次のタイミングで加速度を測定する。   If the output is not falling acceleration as determined in step 103, the output interruption correction means 3 receives the output 25, and adds the time width of non-falling acceleration or 1 count to the count of the output interruption time counter ( Step 110), the count of the output interruption time counter is compared with the first predetermined time (step 111). If the count of the output interruption time counter reaches the first predetermined time in step 111, the fall has disappeared and the process returns to the first step of drop acceleration. In step 111, if the count of the output interruption time counter has not reached the first predetermined time, the count of the output duration counter is corrected using the count of the output interruption time counter (step 121). Return Measure acceleration at the next timing.

実施例３の落下検知装置として、出力中断修正手段３と出力継続時間判定手段４との回路構成の具体例を図６に示す。出力中断修正手段３は、クロックカウンター３１、一致比較器３２、Ｔ１レジスター３３およびＲ−Ｓ型フリップフロップ３４から構成されている。クロックカウンター３１は実施例２における出力中断時間カウンターに相当する。出力継続時間判定手段４は、クロックカウンター４１、一致比較器４２およびＴ２レジスター４３で構成されている。クロックカウンター４１は実施例２における出力継続時間カウンターに相当する。Ｒ−Ｓ型フリップフロップ３４が初期リセットされているとして、加速度出力２５が立ち上がると、Ｒ−Ｓ型フリップフロップ３４はセットされて出力Ｑを立ち上げ、次にリセットが入るまではハイ（１）の状態を続ける。クロックカウンター３１はＣＬＲ端子に入力される加速度出力２５がハイの期間はクリアされ続け、カウント値は初期値（普通はゼロを初期値とする）を保つ。加速度出力２５が中断してロー（０）に下がると、クロックカウンター３１はクリアから解放されてクロックをカウントアップする。一致比較器３２はＴ１レジスター３３に格納されている第一の所定時間に対応する値とクロックカウンター３１のカウント値とを常に比較していて、両者が一致した時に出力を発生して、これによりＲ−Ｓ型フリップフロップ３４にリセットをかける。カウント値がＴ１レジスター３３の値に到達する前に出力中断から回復するとクロックカウンター３１は再び初期値に戻るので、出力中断の継続時間が第一の所定時間より短い場合にはＲ−Ｓ型フリップフロップ３４はリセットされず、出力Ｑをハイに維持する。これにより、出力中断を修正した出力３５が得られる。クロックカウンター４１は出力中断を修正した出力３５のローの期間はクリアされて初期値を続け、ハイに立ち上がると初期値からカウントアップする。一致比較器４２はＴ２レジスター４３に格納されている第二の所定時間に対応する値とクロックカウンター４１のカウント値とを常に比較していて、両者が一致した時に出力を発生する。これにより、出力中断を修正した出力が第二の所定時間継続した時に落下判定出力４５を発生させることができる。   FIG. 6 shows a specific example of the circuit configuration of the output interruption correcting unit 3 and the output duration determining unit 4 as the drop detection device of the third embodiment. The output interruption correcting means 3 includes a clock counter 31, a coincidence comparator 32, a T1 register 33, and an RS flip-flop 34. The clock counter 31 corresponds to the output interruption time counter in the second embodiment. The output duration determination unit 4 includes a clock counter 41, a coincidence comparator 42, and a T2 register 43. The clock counter 41 corresponds to the output duration counter in the second embodiment. Assuming that the RS flip-flop 34 is initially reset, when the acceleration output 25 rises, the RS flip-flop 34 is set to raise the output Q, and is high (1) until the next reset. Continue the state. The clock counter 31 continues to be cleared while the acceleration output 25 input to the CLR terminal is high, and the count value maintains the initial value (usually zero is the initial value). When the acceleration output 25 is interrupted and falls to low (0), the clock counter 31 is released from clear and counts up the clock. The coincidence comparator 32 constantly compares the value corresponding to the first predetermined time stored in the T1 register 33 with the count value of the clock counter 31, and generates an output when the two coincide with each other. The RS flip-flop 34 is reset. When the count value is recovered from the output interruption before reaching the value of the T1 register 33, the clock counter 31 returns to the initial value again. Therefore, when the output interruption duration is shorter than the first predetermined time, the RS flip-flop The output 34 is not reset and maintains the output Q high. Thereby, the output 35 which corrected the output interruption is obtained. The clock counter 41 is cleared during the low period of the output 35 in which the output interruption is corrected and continues the initial value. When the clock counter 41 rises high, the clock counter 41 counts up from the initial value. The coincidence comparator 42 always compares the value corresponding to the second predetermined time stored in the T2 register 43 with the count value of the clock counter 41, and generates an output when the two coincide. Thereby, the fall determination output 45 can be generated when the output whose output interruption is corrected continues for the second predetermined time.

図７に、実施例４の落下検知装置に用いる出力中断修正手段を示す。図７で、符号３６はＤ型フリップフロップ、符号３７はＯＲ論理回路である。Ｄ型フリップフロップ３６はＤ端子に印加されている２値データをクロックＣＬＫのタイミングで取り込み次のクロックタイミングまで保持しながらＱ端子に出力する。Ｄ型フリップフロップ３６を複数段縦続することで多段遅延手段を構成した。加速度出力２５と加速度出力２５を多段遅延手段に通して得られる複数の遅延タップ出力との論理和出力をＯＲ論理回路３７でとることで、出力中断を修正した出力３５を得ることが出来る。クロック周期を遅延段数倍した時間が、第一の所定時間に対応する。   FIG. 7 shows output interruption correction means used in the drop detection device of the fourth embodiment. In FIG. 7, reference numeral 36 denotes a D-type flip-flop, and reference numeral 37 denotes an OR logic circuit. The D-type flip-flop 36 takes in binary data applied to the D terminal at the timing of the clock CLK and outputs it to the Q terminal while holding it until the next clock timing. A multi-stage delay means is configured by cascading a plurality of stages of D-type flip-flops 36. By taking the OR output of the acceleration output 25 and the plurality of delay tap outputs obtained by passing the acceleration output 25 through the multistage delay means by the OR logic circuit 37, the output 35 in which the output interruption is corrected can be obtained. The time obtained by multiplying the clock period by the number of delay stages corresponds to the first predetermined time.

図８に、実施例５の落下検知装置を示す。３軸加速度センサー１で測定された３軸加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚを、Ａ／Ｄ変換器５でディジタル値に変換し、マイクロコンピューター６に取り込む。マイクロコンピューター６は３軸加速度センサー１が測定した加速度の大きさを閾値と比較して落下加速度に相当するかどうかを判定してその結果を用いて実施例２で説明した図５のフローチャートに従って落下判定を実行する。落下と判定された時にハードディスク装置のヘッドを所定の安全領域に退避させる等の保護処理を行う。測定した加速度の閾値との比較は、実施例１で図２に例示した処理アルゴリズムに基づくものとすることができる。もしくは、３軸加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚの２乗和、または更にその平方根の値を所定の閾値と比較して判定することができる。   FIG. 8 shows a fall detection device according to the fifth embodiment. The triaxial accelerations Ax, Ay, Az measured by the triaxial acceleration sensor 1 are converted into digital values by the A / D converter 5 and taken into the microcomputer 6. The microcomputer 6 compares the magnitude of the acceleration measured by the triaxial acceleration sensor 1 with a threshold value to determine whether it corresponds to the fall acceleration, and uses the result to drop according to the flowchart of FIG. 5 described in the second embodiment. Make a decision. When it is determined that the head is dropped, a protection process such as retreating the head of the hard disk device to a predetermined safe area is performed. The comparison with the measured acceleration threshold value can be based on the processing algorithm illustrated in FIG. Alternatively, the sum of squares of the three-axis accelerations Ax, Ay, Az, or the square root value thereof can be compared with a predetermined threshold value for determination.

図９に、実施例６の落下検知装置を示す。３軸加速度センサー１が検出した加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚが、重力加速度より小さな所定の閾値以下である時に検知出力を発生する出力検知手段２と、マイクロコンピューター６を備える。マイクロコンピューター６が実行する処理プロセスは実施例２で説明した図５のフローチャートのステップ１０４から１２１までに従って落下判定をする。マイクロコンピューター６は、落下と判定された時にハードディスク装置のヘッドを所定の安全領域に退避させる等の保護処理を行う。本実施例の利点は、Ａ／Ｄ変換器が不要なことである。   FIG. 9 shows a drop detection device according to the sixth embodiment. An output detection unit 2 that generates a detection output when the accelerations Ax, Ay, and Az detected by the triaxial acceleration sensor 1 are equal to or less than a predetermined threshold value that is smaller than the gravitational acceleration, and a microcomputer 6 are provided. A processing process executed by the microcomputer 6 performs a fall determination according to steps 104 to 121 in the flowchart of FIG. 5 described in the second embodiment. When it is determined that the microcomputer 6 is dropped, the microcomputer 6 performs a protection process such as retreating the head of the hard disk device to a predetermined safety area. The advantage of this embodiment is that an A / D converter is not required.

実施例６までに説明した落下検知装置に予備継続時間判定手段３８を加えた場合の落下検知方法を図１０のフローチャートを参照しながら説明する。実施例１から実施例６の出力中断修正手段３では出力中断時間カウンターのカウントを第一の所定時間と比較していたが、ここでは出力中断時間カウンターを第一の所定時間と比較する前に、予備継続時間を第三の所定時間と比較判定する。きわめて短い周期をもった振動が加速度センサーに加えられたときに、その振動による加速度を落下と判定することを避けるために、予備継続時間を第一の所定時間よりも短く設定された第三の所定時間と比較し、予備継続時間が第三の所定時間よりも短い場合は振動であると判定して出力継続時間を修正しない。   A fall detection method when the preliminary duration determination means 38 is added to the fall detection apparatus described up to the sixth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the output interruption correcting means 3 of the first to sixth embodiments, the count of the output interruption time counter is compared with the first predetermined time. Here, however, before the output interruption time counter is compared with the first predetermined time. The preliminary continuation time is compared with the third predetermined time. When a vibration having a very short period is applied to the acceleration sensor, in order to avoid determining that the acceleration due to the vibration is falling, a preliminary duration is set to be shorter than the first predetermined time. If the preliminary duration is shorter than the third predetermined time as compared with the predetermined time, it is determined that the vibration is generated, and the output duration is not corrected.

図１０のフローチャートでは予備継続時間を測定するために予備継続時間カウンターを設けている。落下加速度の測定の最初に出力継続時間カウンターと出力中断時間カウンターとをリセットするとともに、予備継続時間カウンターをリセットする（ステップ１０１′）。ステップ１０３での加速度出力が落下に相当した値であるか、落下に相当しない値であるかの判定結果を出力中断修正手段３′が受けて、タイミング毎に測定した加速度が落下加速度に相当するときには、ステップ１３０に進んで予備継続時間カウンターのカウントに落下加速度の時間幅あるいは１カウント加えて、ステップ１０４に進む。ステップ１０４以降のプロセスは図５のフローチャートと同じなので説明を省略する。   In the flowchart of FIG. 10, a preliminary duration counter is provided to measure the preliminary duration. At the beginning of the fall acceleration measurement, the output duration counter and the output interruption time counter are reset, and the preliminary duration counter is reset (step 101 '). The output interruption correction means 3 ′ receives the determination result of whether the acceleration output at step 103 is a value corresponding to a drop or a value not corresponding to a drop, and the acceleration measured at each timing corresponds to the drop acceleration. In some cases, the routine proceeds to step 130, where the time duration of the fall acceleration or one count is added to the count of the preliminary duration counter, and the routine proceeds to step 104. The process after step 104 is the same as the flowchart of FIG.

ステップ１０３の判定で落下加速度でない場合、予備継続時間カウンターのカウントを第三の所定時間と比較する（ステップ１３１）。ステップ１３１で予備継続時間カウンターのカウントが第三の所定時間に達しておれば、振動ではなかったということになって、予備継続時間カウンターをリセットして（ステップ１３２）、ステップ１１０に進む。ステップ１１０以降のプロセスは図５のフローチャートと同じなので説明を省略する。   If the fall acceleration is not determined in step 103, the count of the preliminary duration counter is compared with a third predetermined time (step 131). If the count of the preliminary duration counter reaches the third predetermined time in step 131, it means that there is no vibration, the preliminary duration counter is reset (step 132), and the process proceeds to step 110. The processes after step 110 are the same as those in the flowchart of FIG.

ステップ１３１で予備継続時間カウンターのカウントが第三の所定時間に達していない場合は、短い落下加速度の時間のあとに加速度出力の中断があったことになるので、振動であるとの判断をして、加速度測定の初期に戻る。   If the count of the preliminary duration counter has not reached the third predetermined time in step 131, the acceleration output has been interrupted after the short fall acceleration time, so it is determined that the vibration is occurring. Return to the initial stage of acceleration measurement.

図１１に、実施例８の落下検知装置に用いる出力中断修正手段３′を示す。出力中断修正手段３′は実施例７で説明した予備継続時間を第三の所定時間Ｔ３と比較するために予備継続時間判定手段３８を備えている。予備継続時間判定手段３８は、加速度出力に中断が発生する以前の出力継続時間が第三の所定時間Ｔ３よりも長いかどうかを判定し、「長い」と判定した時にＲ−Ｓ型フリップフロップ３４をセットする。出力中断判定手段３９は、出力の中断が第一の所定時間Ｔ１よりも長いかどうかを判定し、「長い」と判定した時にＲ−Ｓ型フリップフロップ３４をリセットする。そして、Ｒ−Ｓ型フリップフロップ３４のＱ出力端子に出力中断を修正した出力３５を出す。   FIG. 11 shows output interruption correcting means 3 ′ used in the drop detection device of the eighth embodiment. The output interruption correcting means 3 'includes a preliminary duration determining means 38 for comparing the preliminary duration described in the seventh embodiment with a third predetermined time T3. The preliminary duration determination means 38 determines whether the output duration before the interruption of the acceleration output is longer than the third predetermined time T3, and when it is determined to be “long”, the RS flip-flop 34 is determined. Set. The output interruption determination means 39 determines whether or not the output interruption is longer than the first predetermined time T1, and resets the RS flip-flop 34 when it is determined to be “long”. Then, an output 35 in which the output interruption is corrected is output to the Q output terminal of the RS flip-flop 34.

図１２は、出力中断修正手段３′の動作説明図である。加速度出力２５の波形は、前半部分が振動中の状態に対応し、後半部分が落下中の状態に対応する例である。動作の理解を深めるため、非常に稀な落下例の一つを挙げて説明する。加速度センサーに、数１００Ｈｚの振動が大きな振幅で継続的に与えられた時に、加速度出力２５は図１２に示したような断続波形となることがある。予備継続時間判定手段３８を備えていない場合には、出力中断修正手段３′はこのような断続波形に対しても、出力継続時間を修正して第二の所定時間以上の場合出力継続時間修正済み出力を生じ、継続した大きな振幅の数１００Ｈｚの振動を落下として誤判定（検出）する危険性が非常に高い。予備継続時間判定手段３８を用いることで、振動中の波形に対しては予備継続時間判定結果が否となり、Ｒ−Ｓ型フリップフロップ３４はセットされず修正出力を発生しない。そのため、継続する大きな振幅の数１００Ｈｚの振動を落下と誤判定（検出）することはない。出力中断を修正した出力３５が生じるのは、落下による加速度出力２５が第三の所定時間以上継続してからとなる。図１２では、落下途中にＴ１より短い時間で出力中断があるが、この出力中断は修正されて出力されている。そして、この修正した出力３５がＴ２以上継続した時、落下判定出力４５が発生する。実施例５または実施例６に本実施例８を適用する場合は、実施例７と実施例８に説明した一連の処理はマイクロコンピューター６で実行される。   FIG. 12 is an explanatory diagram of the operation of the output interruption correcting means 3 ′. The waveform of the acceleration output 25 is an example in which the first half corresponds to a vibrating state and the second half corresponds to a falling state. In order to deepen the understanding of the operation, we will explain one of the rare cases of falling. When a vibration of several hundred Hz is continuously applied to the acceleration sensor with a large amplitude, the acceleration output 25 may have an intermittent waveform as shown in FIG. If the preliminary duration determination means 38 is not provided, the output interruption correction means 3 'corrects the output duration for such an intermittent waveform and corrects the output duration if it is equal to or longer than the second predetermined time. There is a very high risk that a generated output will be generated and a continuous vibration with a large amplitude of several hundred Hz will be erroneously determined (detected) as a fall. By using the preliminary continuation time determination means 38, the preliminary continuation time determination result becomes negative for the waveform during vibration, the RS flip-flop 34 is not set, and no corrected output is generated. Therefore, a continuous vibration with a large amplitude of several hundred Hz is not erroneously determined (detected) as falling. The output 35 in which the output interruption is corrected occurs after the acceleration output 25 due to the fall continues for a third predetermined time or more. In FIG. 12, there is an output interruption in a time shorter than T1 during the fall, but this output interruption is corrected and output. When the corrected output 35 continues for T2 or more, a drop determination output 45 is generated. When the eighth embodiment is applied to the fifth or sixth embodiment, the series of processes described in the seventh and eighth embodiments is executed by the microcomputer 6.

図１３に、実施例９の落下検知装置に用いられる出力中断修正手段３′として、実施例３に実施例８を適用した回路構成を示す。クロックカウンター３０１と一致比較器３０２とＴ３レジスター３０３とが実施例３の落下検知装置（図６参照）に加えられている。クロックカウンター３０１は実施例７における予備継続時間カウンターに相当し、Ｔ３レジスター３０３は第三の所定時間を格納している。これらは、実施例８で述べた予備継続時間判定手段３８に対応する。クロックカウンター３０１は小加速度検知出力がハイの間クロックをカウントし、一致比較器３０２はカウント値がＴ３レジスター３０３で設定された値と一致した時に出力を発生して、Ｒ−Ｓ型フリップフロップ３４をセットする。これにより、前述した実施例８と同様の動作が得られた。   FIG. 13 shows a circuit configuration in which the eighth embodiment is applied to the third embodiment as the output interruption correcting means 3 ′ used in the drop detection device of the ninth embodiment. A clock counter 301, a coincidence comparator 302, and a T3 register 303 are added to the fall detection device (see FIG. 6) of the third embodiment. The clock counter 301 corresponds to the preliminary duration counter in the seventh embodiment, and the T3 register 303 stores a third predetermined time. These correspond to the preliminary duration determination means 38 described in the eighth embodiment. The clock counter 301 counts the clock while the small acceleration detection output is high, and the coincidence comparator 302 generates an output when the count value coincides with the value set in the T3 register 303, and the RS flip-flop 34 is generated. Set. As a result, the same operation as in Example 8 was obtained.

以上説明した通り、本発明により、人や物に触れながら落下する場合であっても落下を見逃すことなく検知可能な落下検知装置を提供することが出来る。更に、継続して加えられた振動を落下として誤検出することを回避できる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a drop detection device that can detect a drop without touching a person or an object without falling. Furthermore, it is possible to avoid erroneously detecting continuously applied vibration as falling.

以上説明した通り、本発明により、人や物に触れながら落下する場合であっても落下を見逃すことなく検知可能な落下検知方法および落下検知装置を提供することが出来る。更に、継続して加えられた振動を落下として誤検出することを回避できる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a drop detection method and a drop detection device that can detect a drop without touching a person even if it falls while touching a person or an object. Furthermore, it is possible to avoid erroneously detecting continuously applied vibration as falling.

Claims (9)

加速度センサーを用いて加速度センサーに印加されている加速度を連続したタイミング毎に測定し、測定した加速度をある閾値と比較して落下に相当した値（落下加速度）か落下に相当しない値（非落下加速度）かを判定し、
タイミング毎に測定した加速度が落下加速度の時には、タイミング毎に測定した加速度が連続して落下加速度となっている時間を出力継続時間とし、出力継続時間を第二の所定時間と比較し、
出力継続時間が第二の所定時間に達するまでは加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をするステップに戻り、
出力継続時間が第二の所定時間に達したら落下と判定し、
タイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、タイミング毎に測定した加速度が、その前に落下加速度であったとき以来、連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較し、
出力中断時間が第一の所定時間に達していないときにはその直前の出力継続時間を出力中断時間で修正し加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップに戻り、
出力中断時間が第一の所定時間に達していたら落下が止まったと判定する一方、
加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップでタイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、測定した加速度がその前に非落下加速度であった時から連続して落下加速度であった時間を予備継続時間として、予備継続時間を第三の所定時間と比較し、
予備継続時間が第三の所定時間に達していないときは落下が止まったと判定し、
予備継続時間が第三の所定時間に達している場合は、タイミング毎に測定した加速度が連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較するステップに進む落下検知方法。Acceleration applied to the acceleration sensor is measured at each successive timing using an acceleration sensor, and the measured acceleration is compared with a certain threshold value corresponding to falling (falling acceleration) or not corresponding to falling (non-falling) Acceleration)
When the acceleration measured at each timing is the fall acceleration, the time when the acceleration measured at each timing is continuously falling acceleration is set as the output duration, and the output duration is compared with the second predetermined time.
Until the output duration reaches the second predetermined time, the process returns to the step of comparing and determining the measurement of the acceleration and the threshold value of the measured acceleration,
When the output duration time reaches the second predetermined time, it is determined that it has dropped
When the acceleration measured at each timing is a non-falling acceleration, the time during which the acceleration measured at each timing has been a non-falling acceleration since the time when it was the falling acceleration before that time is the output interruption time, and output Compare the interruption time with the first predetermined time,
When the output interruption time has not reached the first predetermined time, the output continuation time immediately before is corrected with the output interruption time, and the measurement returns to the step of comparing the measured acceleration with the threshold value of the measured acceleration.
While the output interruption time has reached the first predetermined time, while determining that the fall has stopped ,
When the acceleration measured at each timing in the step of comparing the measurement of the acceleration and the threshold of the measured acceleration is a non-falling acceleration, the measured acceleration is continuously non-falling acceleration before that. The time that was falling acceleration is set as the preliminary duration, the preliminary duration is compared with the third predetermined time,
When the preliminary duration has not reached the third predetermined time, it is determined that the fall has stopped,
When the preliminary duration has reached the third predetermined time, the time during which the acceleration measured at each timing is continuously non-falling acceleration is defined as the output interruption time, and the output interruption time is defined as the first predetermined time. A fall detection method that proceeds to the step of comparing . 加速度センサーを用いて加速度センサーに印加されている加速度を連続したタイミング毎に測定し、測定した加速度をある閾値と比較して落下に相当した値（落下加速度）か落下に相当しない値（非落下加速度）かを判定し、
タイミング毎に測定した加速度が落下加速度の時には、タイミング毎に測定した加速度が連続して落下加速度となっている時間を出力継続時間とし、出力継続時間を第二の所定時間と比較し、
出力継続時間が第二の所定時間に達するまでは加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をするステップに戻り、
出力継続時間が第二の所定時間に達したら落下と判定し、
タイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、タイミング毎に測定した加速度が、その前に落下加速度であったとき以来、連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較し、
出力中断時間が第一の所定時間に達していないときにはその直前の出力継続時間を出力中断時間で修正し加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップに戻り、
出力中断時間が第一の所定時間に達していたら落下が止まったと判定する一方、
出力中断時間と第一の所定時間とを比較するステップにおいて、出力中断時間が第一の所定時間に達していないときには測定した加速度が落下加速度であると見なしてその直前の出力継続時間に出力中断時間を加えて出力継続時間を修正して加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップに戻るとともに、
加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップでタイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、測定した加速度がその前に非落下加速度であった時から連続して落下加速度であった時間を予備継続時間として、予備継続時間を第三の所定時間と比較し、
予備継続時間が第三の所定時間に達していないときは落下が止まったと判定し、
予備継続時間が第三の所定時間に達している場合は、タイミング毎に測定した加速度が連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較するステップに進む落下検知方法。 The acceleration applied to the acceleration sensor is measured at each successive timing using an acceleration sensor, and the measured acceleration is compared with a certain threshold value corresponding to falling (falling acceleration) or not corresponding to falling (non-falling) Acceleration)
When the acceleration measured at each timing is the fall acceleration, the time when the acceleration measured at each timing is continuously falling acceleration is set as the output duration, and the output duration is compared with the second predetermined time.
Until the output duration time reaches the second predetermined time, the process returns to the step of comparing and determining the measurement of acceleration and the threshold value of the measured acceleration,
When the output duration time reaches the second predetermined time, it is determined that it has fallen,
When the acceleration measured at each timing is a non-falling acceleration, the time during which the acceleration measured at each timing has been a non-falling acceleration since the time when it was the falling acceleration before that time is the output interruption time, and output Compare the interruption time with the first predetermined time,
When the output interruption time has not reached the first predetermined time, the output continuation time immediately before is corrected with the output interruption time, and the measurement returns to the step of comparing the measured acceleration with the threshold value of the measured acceleration.
While the output interruption time has reached the first predetermined time, while determining that the fall has stopped,
In the step of comparing the output interruption time with the first predetermined time, if the output interruption time does not reach the first predetermined time, the measured acceleration is regarded as a fall acceleration and the output interruption is performed immediately before the output continuation time. Returning to the step of comparing the determination of the measured acceleration and the threshold of the measured acceleration by correcting the output duration by adding time ,
When the acceleration measured at each timing in the step of comparing the measurement of the acceleration and the threshold of the measured acceleration is a non-falling acceleration, the measured acceleration is continuously from the previous time when the acceleration was a non-falling acceleration. The time that was falling acceleration is set as the preliminary duration, the preliminary duration is compared with the third predetermined time,
When the preliminary duration has not reached the third predetermined time, it is determined that the fall has stopped,
When the preliminary duration has reached the third predetermined time, the time during which the acceleration measured at each timing is continuously non-falling acceleration is defined as the output interruption time, and the output interruption time is defined as the first predetermined time. A fall detection method that proceeds to the step of comparing. 加速度センサーが直交した３軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、測定した各軸方向の加速度の２乗和あるいは２乗和平方根を閾値と比較する請求項１記載の落下検知方法。  The fall detection method according to claim 1, wherein the acceleration sensor measures acceleration in each axial direction of a three-axis coordinate system orthogonal to each other, and compares the square sum or square root of the square sum of the measured acceleration in each axis direction with a threshold value. 加速度センサーが直交した３軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、測定した各軸方向の加速度それぞれを閾値と比較する請求項１記載の落下検知方法。  The fall detection method according to claim 1, wherein the acceleration sensor measures the acceleration in each axial direction of a three-axis coordinate system orthogonal to each other, and compares each measured acceleration in each axial direction with a threshold value. 印加されている加速度を連続したタイミング毎に測定する加速度センサーと、
測定した加速度をある閾値と比較して測定した加速度が落下に相当した値（落下加速度）であるか落下に相当しない値（非落下加速度）であるかを判定し、その判定結果を出力する出力検知手段と、
出力検知手段からの出力が落下加速度に相当した出力の場合にはその出力を受けて、落下加速度に相当した出力が連続している時間を計測して出力継続時間とし、出力継続時間を第二の所定時間と比較し、
出力継続時間が第二の所定時間に達したら落下との判定結果を出力する
出力継続時間判定手段と、
出力検知手段からの出力が非落下加速度に相当した出力の場合にはその出力を受けて、非落下加速度に相当した出力が、その前に落下加速度であったとき以来、連続している時間を計測して出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較し、
出力中断時間が第一の所定時間に達していない時には落下加速度に相当した出力が継続していると見なしてその直前の出力継続時間に出力中断時間を加えて出力継続時間を修正し、
出力中断時間が第一の所定時間に達しておれば落下が止まったとの判定結果を出力する出力中断修正手段とを有し、
さらに前回に非落下加速度に相当した出力を受けてからそれまでの落下加速度に相当した出力が連続していた時間を予備継続時間として、予備継続時間を第三の所定時間と比較し、
予備継続時間が第三の所定時間に達していない場合は、落下が止まったとの判定を行い、
予備継続時間が第三の所定時間に達している場合は、予備継続時間をリセットして、出力検知手段からの非落下加速度に相当した出力を出力中断修正手段に伝える予備継続時間判定手段を有している落下検知装置。 An acceleration sensor that measures applied acceleration at each successive timing;
An output that compares the measured acceleration with a certain threshold to determine whether the measured acceleration is a value corresponding to falling (falling acceleration) or a value not corresponding to falling (non-falling acceleration), and outputs the determination result Detection means;
When the output from the output detection means is an output corresponding to the fall acceleration, the output is received, and the time during which the output corresponding to the fall acceleration is continued is measured and set as the output duration. Compared to the predetermined time of
An output duration determination means for outputting a determination result of falling when the output duration reaches a second predetermined time;
When the output from the output detection means corresponds to non-falling acceleration, the output is received, and the continuous time since the output corresponding to non-falling acceleration was the falling acceleration before that. Measure the output interruption time, compare the output interruption time with the first predetermined time,
When the output interruption time has not reached the first predetermined time, it is assumed that the output corresponding to the fall acceleration is continued, and the output interruption time is corrected by adding the output interruption time to the output duration immediately before that,
Output interruption correction means for outputting a determination result that the fall has stopped if the output interruption time has reached the first predetermined time ,
Furthermore, when the output corresponding to the non-falling acceleration was received last time and the output corresponding to the falling acceleration until then was the preliminary duration, the preliminary duration was compared with the third predetermined time,
If the preliminary duration has not reached the third predetermined time, determine that the fall has stopped,
When the preliminary duration has reached the third predetermined time, there is a preliminary duration determination unit that resets the preliminary duration and transmits an output corresponding to the non-falling acceleration from the output detection unit to the output interruption correction unit. Falling detection device. 前記出力中断修正手段は、出力検知手段から落下加速度に相当した出力を受けたときにカウントをリセットし、出力検知手段から非落下加速度に相当した出力が連続している時間を計測するクロックカウンターを有し、
クロックカウンターのカウントを第一の所定時間に相当したカウントと比較し、
クロックカウンターのカウントが第一の所定時間に相当したカウントに達していないときには、落下加速度に相当した出力が継続していると見なしてその直前の出力継続時間にクロックカウンターのカウントを加えて出力継続時間を修正し、
クロックカウンターのカウントが第一の所定時間に相当したカウントに達したら落下が止まったとの判定結果を出力する請求項５記載の落下検知装置。The output interruption correcting means resets the count when receiving an output corresponding to the falling acceleration from the output detecting means, and a clock counter that measures the time during which the output corresponding to the non-falling acceleration is continuous from the output detecting means. Have
Compare the count of the clock counter with the count corresponding to the first predetermined time,
When the count of the clock counter has not reached the count corresponding to the first predetermined time, it is assumed that the output corresponding to the fall acceleration is continuing, and the output is continued by adding the count of the clock counter to the immediately preceding output duration. Correct the time,
6. The fall detection device according to claim 5 , wherein when the count of the clock counter reaches a count corresponding to the first predetermined time, a determination result that the fall has stopped is output. 前記出力中断修正手段は、遅延時間が第一の所定時間よりも短い遅延手段を複数個直列に連結した多段遅延手段を有し、出力検知手段の出力を多段遅延手段に通して得られる多段遅延手段の各遅延タップ出力と出力検知手段の出力との論理和を出力中断修正手段の出力とする請求項５記載の落下検知装置。The output interruption correcting means includes a multistage delay means in which a plurality of delay means having a delay time shorter than the first predetermined time are connected in series, and the multistage delay obtained by passing the output of the output detection means through the multistage delay means 6. The drop detection device according to claim 5 , wherein the output sum of the delay tap outputs of the means and the output of the output detection means is used as the output of the output interruption correction means. 前記加速度センサーが直交した３軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、前記出力検知手段が、加速度センサーが測定した各軸方向の加速度の２乗和あるいは２乗和平方根を閾値と比較する請求項５記載の落下検知装置。The acceleration sensor measures the acceleration in each axial direction of the orthogonal three-axis coordinate system, and the output detection means compares the square sum or square sum of squares of the accelerations in the respective axis directions measured by the acceleration sensor with a threshold value. The fall detection device according to claim 5 . 前記加速度センサーが直交した３軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、前記出力検知手段が、加速度センサーが測定した各軸方向の加速度それぞれを閾値と比較する請求項５記載の落下検知装置。6. The fall detection device according to claim 5 , wherein the acceleration sensor measures acceleration in each axial direction of an orthogonal three-axis coordinate system, and the output detection means compares each acceleration measured in the axial direction by the acceleration sensor with a threshold value. .
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